第8章非线性光学效应及应用资料.pptVIP

第8章 非线性光学效应及应用 ;8.1 非线性光学效应;8.1.1 非线性光学效应;图8.1.1 强电场引起非线性光学效应;8.1.2 几种光纤非线性光学效应;1. 受激光散射;2. 非线性折射率调制效应（1）自相位调制（SPM）;（2）交叉相位调制（XPM）;（3）四波混频及其对 DWDM 系统的影响和对策;8.2 光纤拉曼放大器;8.2.1 光纤拉曼放大器的工作原理;分布式拉曼放大器（DRA）的工作原理;如果一个弱信号光与一个强泵浦光同时在一根光纤中传输， 并且弱信号光的波长在泵浦光的拉曼增益带宽内， 产生比泵浦光波长还长的散射光（斯托克斯光）。该散射光与波长相同的信号光重叠，从而使弱信号光放大，获得拉曼增益。 ;受激拉曼散射 (SRS)本质上与受激光发射(SOA)不同; a）介质受激拉曼散射放大信号光的能级图 泵浦光和信号光的频率差称为斯托克斯（Stokes）频差 在SRS过程中扮演着重要的角色。由分子振动能级确定的 值决定了发生SRS的频率（或波长）范围。 幸好，由于玻璃的非结晶性，硅分子的振动能级汇合在一起就构成了一个能带，如图8.2.2（a）所示，其结果是信号光在很宽的频率范围内（约20 THz），通过SRS仍可获得放大。 ;图8.2.2b 受激拉曼散射能级和拉曼放大增益频谱; 图8.2.3 小信号光在长光纤内的拉曼增益 ;8.2.3 放大倍数和增益饱和;8.2.4 噪声指数;8.2.5 多波长泵浦增益带宽;该图表示6个泵浦波长单独泵浦时，产生的增益频谱和总的增益频谱曲线。 由图可见，当泵浦光波长逐渐向长波长方向移动时，增益曲线峰值也逐渐向长波长方向移动。; 可以采用前向泵浦,也可以采用后向泵浦，因后向泵浦减小了泵浦光和信号光相互作用的长度，从而也就减小了泵浦噪声对信号的影响，所以通常采用后向泵浦。;8.2.6 光纤拉曼放大（DRA）技术应用;图8.2.6 光功率在分布式光纤拉曼放大传输光纤中的分布;8.3 光纤孤子通信;8.3.1 基本概念;图8.3.1 光孤子通信系统构成框图;光孤子通信系统的工作原理;图8.3.2 光孤子在长距离光纤线路上传输的波形;8.4 波长转换器;（a）光-电-光再生波长转换 ; （b）SOA增益饱和波??转换 ;（c）MZ干涉相位调制波长转换 ;（d）SOA中的四波混频波长转换